(57)【要約】【課題】  ドライバの意図に合った車両挙動を実現し、修正操作の頻度低減および運転負荷軽減を図れる車両運動制御システムを提供する。【解決手段】  ドライバが近くを見がちな状況下では、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするように、最終要求出力軸トルクを設定する。このため、車両が前下がり姿勢となり、ドライバに対して減速感や旋回感を与えるような姿勢となる。そして、車両が前下がり姿勢になることで、前輪接地荷重が通常の姿勢の場合と比べて高く、後輪接地荷重が通常の場合と比べて低くなり、実際に減速するときや旋回するときに減速し易いし、旋回もオーバーステア気味にすることが可能となるため、車両の運動特性がドライバに対して与える感覚と同じものとなる。【選択図】        図４
2005343193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両におけるアクセル操作量に応じて、該車両のドライバが要求する駆動力に応じた物理量を求めるドライバ要求解釈部（１１）と、
前記車両の環境情報を検知する環境情報検知手段（３、４、５）と、
前記環境情報検知手段（３、４、５）から出力される環境情報に基づいて、前記ドライバ要求解釈部（１１）で求められた前記ドライバが要求する駆動力に応じた物理量を補正し、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を求める補正部（１２）と、
前記補正部が求めた前記最終的に要求される駆動力に応じた物理量に基づき、制御信号を発生させる駆動力制御部（１３〜１５）と、
前記駆動力制御部（１３〜１５）からの前記制御信号に基づいて駆動されることで、前記最終的に要求される駆動力を発生させるアクチュエータ（７〜９、１０ａ〜１０ｋ）とを備え、
前記補正部は、前記ドライバ要求解釈部（１１）で求められた前記ドライバが要求する駆動力に応じた物理量の応答特性を前記環境情報に基づいて変化させることで、前記最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定するようになっていることを特徴とする車両運動制御システム。
【請求項２】
前記環境情報検知手段は、前記車両の周辺に該車両とは他の車両が存在するか否かを検出すると共に、該他の車両までの距離および該他の車両との相対速度を検出する周辺車両検出手段（３）を含み、前記環境情報として前記距離および相対速度を示す情報、または他の車両までの距離および相対速度の情報から自車の危険度合いを表した情報を前記補正部に出力するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御システム。
【請求項３】
前記環境情報検知手段は、道路地図情報を記憶したナビゲーション装置（４）を含み、前記環境情報として、前記道路地図情報として前記車両が将来的に走行する道路の曲率（ρ）を示す情報、または曲率情報から自車に対する旋回要求度を表した情報を前記補正部に出力するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項４】
前記環境情報検知手段は、道路地図情報を記憶したナビゲーション装置（４）を含み、前記環境情報として、前記道路地図情報に含まれる前記車両が将来的に走行する道路の勾配（ｇｆ）を示す情報を前記補正部に出力するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両運動制御システム。
【請求項５】
前記環境情報検知手段は、前記車両が現在走行中の道路の勾配（ｇｎ）を検出する道路勾配検出部（５）を含み、前記環境情報として、前記道路勾配検出部で検出された現在の道路勾配を示す情報を前記補正部に出力するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両運動制御システム。
【請求項６】
前記補正部は、前記環境情報検知手段から受け取った前記環境情報が、前記ドライバが自車両の近くを見がちな状況を示すものであった場合には、前記ドライバが要求する駆動力に応じた物理量に対して、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするような補正を行うことで、前記最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両運動制御システム。
【請求項７】
前記補正部は、前記環境情報検知手段から受け取った前記環境情報が、前記ドライバが自車両の遠くを見がちな状況を示すものであった場合には、前記ドライバが要求する駆動力に応じた物理量に対して、減速側の応答性を遅く、加速側の応答を早くするような補正を行うことで、前記最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両運動制御システム。
【請求項８】
ドライバによるアクセル操作量に応じて、ドライバが要求する駆動力に応じた物理量を求めるドライバ要求解釈部（１１）と、
環境情報検知手段（３、４、５）から出力される環境情報に基づいて、前記ドライバ要求解釈部で求められた前記ドライバが要求する駆動力に応じた物理量を補正し、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を求める補正部（１２）と、
前記補正部が求めた前記最終的に要求される駆動力に応じた物理量に基づき、駆動力を発生させるためのアクチュエータ（７〜９、１０ａ〜１０ｋ）を制御することで、前記最終的に要求される駆動力を発生させる駆動力制御部（１３〜１５）とを備え、
前記補正部は、前記ドライバ要求解釈部（１１）で求められた前記ドライバに要求された駆動力に応じた物理量の応答特性を前記環境情報に基づいて変化させるようになっていることを特徴とする車両運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路環境に応じて車両の運動特性を変えることができる車両運動制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走る、曲がる、止まるといった車両の運動特性は、デバイス（エンジンやステア、サス、ブレーキほか車両メカ系）の動作点によって変化するとともに、路面の傾斜によっても変わる。このため、ドライバはその特性を知った上で予測的操作をしたり、挙動を把握して修正操作をしている。つまり、ドライバは車の特性変化に応じて適応する必要がある。具体的な例として下記のようなものがある。
【０００３】
１）デバイスからくる特性変化
変速段が変わるとアクセル操作に対する駆動特性が変わる。例えば、ギヤ比からくる加速度／操作ゲイン、トルコンやエンジンの動作点変化からくる応答性が挙げられる。
【０００４】
さらに、エンジン動作点、例えばエンジン回転数や負荷等が変わると応答性が変わる。例えば、ガソリンポート噴射エンジンにおいては空気系の応答、その他、制御による切り替わり、（吸排気バルブの制御など）が要因となり応答性が変わる。
【０００５】
また、一般的に、車両は、旋回曲率が大きいほど（横加速度が強いほど）弱アンダーステアとなるよう車両設計されている。例えば、重量配分、サスジオメトリ（幾何構造）、サスキネマティクス（力を受けたり動いたりしたときの特性変化）、タイヤ特性などから、このような車両設計が成される。このような車両設計が成されている場合、旋回中に更に深いカーブになると追加操舵が不足しがちになる。
【０００６】
２）道路形状からくる特性変化
道路勾配によって前後輪の垂直荷重バランスが変わるためステア特性が変わる。例えば、登坂路の場合には前輪荷重が減るため、アンダーステアになりがちになり、降坂路の場合には前輪荷重が増えるため、オーバーステアになりがちになる。
【０００７】
また、路面μ状態によって車両運動特性が変わる。これはドライバが路面状態を把握する上で重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車両走行中、前方がカーブであるとか登降坂である場合、前方に車が存在する場合、道幅が狭い場合等、それぞれにおいて、同じ操作、同じ加減速もしくは同じ旋回を行ったとしても、ドライバが感じる車両の加速感や旋回感は異なったものとなる。車両の周囲の明るさや天候なども影響し、ドライバの注視エリアの距離によって感覚が変化する変化すると考えられる。
【０００９】
具体的には、車両の姿勢が傾斜するほど加減速感や旋回感を感じやすい。例えば、駆動でノーズアップすると加速感、ブレーキでノーズダイブすると減速感が強くなる。また、旋回でロールすると旋回感が強くなる。
【００１０】
そして、実際の加減速旋回挙動、そのときの車両の姿勢、および、それを引き起こしたドライバによる車両各部の操作それぞれの関係が、車両特性や道路環境の影響で変化するため、ドライバは適宜適応した操作を行わなければならない。
【００１１】
本発明は、上記点に鑑みて、ドライバの意図に合った車両挙動を実現し、修正操作の頻度低減および運転負荷軽減を図れる車両運動制御システムを提供することを目的とする。
【００１２】
また、機械的な構造や道路形状によって変化してしまう車両の運動特性を同じにし、ドライバが走行条件に応じた特性変化を学習しなければならないといった負荷を軽減できる車両運動制御システムを提供することも目的とする。
【００１３】
さらに、道路環境に応じて車両の運動特性を変えることにより、ドライバの意図に合った車両挙動を実現できる車両運動制御システムを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、補正部（１２）により、ドライバ要求解釈部（１１）によって求められたドライバが要求する駆動力に応じた物理量を、環境情報検知手段（３、４、５）から出力される環境情報に基づいて補正し、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を求めるようにしている。具体的には、補正部（１２）により、ドライバ要求解釈部で求められたドライバに要求された駆動力に応じた物理量の応答特性を環境情報に基づいて変化させることで、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定している。
【００１５】
このように、道路環境に応じてドライバが要求する駆動力に応じた物理量を補正することで、道路環境に応じて車両の運動特性を変化させることができる。これにより、ドライバの意図に合った車両挙動を実現することが可能となり、修正操作の頻度低減および運転負荷軽減を図れる車両運動制御システムとすることができる。
【００１６】
例えば、請求項２に示されるように、環境情報検知手段としては、車両の周辺に該車両とは他の車両が存在するか否かを検出すると共に、該他の車両までの距離および該他の車両との相対速度を検出する周辺車両検出手段（３）が挙げられる。
【００１７】
また、請求項３に示されるように、環境情報検知手段として、道路地図情報を記憶したナビゲーション装置（４）を用いることもできる。この場合、環境情報として、道路地図情報として車両が将来的に走行する道路の曲率（ρ）を示す情報、または曲率情報から自車に対する旋回要求度を表した情報を補正部（１２）に出力することができる。また、請求項４に示されるように、環境情報として、道路地図情報に含まれる車両が将来的に走行する道路の勾配（ｇｆ）を示す情報を補正部（１２）に出力することもできる。
【００１８】
さらに、請求項５に示されるように、環境情報検知手段として、車両が現在走行中の道路の勾配（ｇｎ）を検出する道路勾配検出部（５）を用いることもできる。この場合には、環境情報として、道路勾配検出部（５）で検出された現在の道路勾配を示す情報が補正部（１２）に出力される。
【００１９】
具体的には、請求項６に示されるように、補正部（１２）は、環境情報検知手段から受け取った環境情報が、ドライバが自車両の近くを見がちな状況を示すものであった場合には、ドライバが要求する駆動力に応じた物理量に対して、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするような補正を行うことで、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定する。
【００２０】
また、請求項７に示されるように、補正部（１２）は、環境情報検知手段から受け取った環境情報が、ドライバが自車両の遠くを見がちな状況を示すものであった場合には、ドライバが要求する駆動力に応じた物理量に対して、減速側の応答性を遅く、加速側の応答を早くするような補正を行うことで、最終的に要求される駆動力に応じた物理量を設定する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７に記載の車両運動制御システムに用いられる車両運動制御装置を示したものである。このような車両運動制御装置が車両運動制御システムに備えられる環境情報検知手段からの環境情報を受け取り、アクチュエータを駆動することで、請求項１に示す効果を得ることが可能となる。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態が実行される車両運動制御システムのブロック構成を図１に示す。以下、この図に基づいて、車両運動制御システムの構成について説明する。
【００２５】
図１に示されるように、車両運動制御システムは、アクセル開度検出部１、車速検出部２、環境情報解析部３、ナビゲーション装置４、道路勾配検出部５、エンジンＥＣＵ６、各種アクチュエータ７〜９、１０ａ〜１０ｋによって構成されている。
【００２６】
アクセル開度検出部１は、例えば、アクセルペダルのストローク量を検出するストロークセンサやアクセルペダル踏力を検出する踏力センサ等、周知のものによって構成され、アクセル開度に応じた信号をエンジンＥＣＵ６に向けて出力するようになっている。
【００２７】
車速検出部２は、例えば車速センサもしくは車輪速度センサ等によって構成され、車速に応じた検出信号をエンジンＥＣＵ６に向けて出力するようになっている。
【００２８】
環境情報解析部３は、環境情報検知手段を構成するものであり、車両運動制御システムが搭載された車両の前方の画像データを車載カメラで入手し、その画像データを解析することで自車両の周囲の環境情報を得たり、車両の前方に存在する先行車両などの障害物をセンサ、例えばレーザレーダなどで検出し、その検出結果から自車両の周囲の環境情報を得たりするものである。
【００２９】
例えば、環境情報解析部３は、周辺車両検出手段として、画像データを解析することによって自車両の周囲、特に前方車両が存在するか否か、また、存在する場合には自車両からその車両までの距離はどれだけか、さらには周囲に存在する車両の台数や各車両の自車両に対する相対速度、位置関係を求める。その他にも、車両前方に存在する障害物の状態、天候、周辺視界状況、自車がおかれている危険度合いなどを求める。そして、この画像データ入力部で得た自車両の周囲の環境情報がエンジンＥＣＵ６に伝えられるようになっている。
【００３０】
ナビゲーション装置４は、上記した環境情報解析部３と共に環境情報検知手段を構成するものであり、道路地図情報を記憶していて、その道路地図情報をエンジンＥＣＵ６に出力するようになっている。具体的には、ナビゲーション装置４には、道路地図情報として、道路に対応して付されるノードおよびセグメントが記憶されていると共に、道路勾配やカントがノードもしくはセグメントと対応付けられて記憶されている。それに加え、ナビゲーション装置４には、道路地図情報として、道路の分岐合流に関する情報や交差点、踏み切り、道幅等の情報が記憶されている。そして、ナビゲーション装置４は、ナビゲーション装置４に一般的に備えられている自車位置検出機能から自車両が現在走行中の道路を割り出し、その道路のうち自車両が将来、例えば数秒後に走行するであろう場所の曲率ρを求め、その曲率ρを道路地図情報として、その場所の道路勾配等の他の道路地図情報と共にエンジンＥＣＵ６に伝えるようになっている。または、現在および将来の曲率情報から自車に対して曲がりやすさを表す情報を求め、エンジンＥＣＵ６に伝えるようにしても良い。
【００３１】
道路勾配検出部５は、上記した環境情報解析部３およびナビゲーション装置４と共に環境情報検知手段を構成するものであり、例えば、加速度センサ等によって検出される前後加速度に基づいて、周知の手法により、車両が現在走行中の道路の勾配（以下、現在の道路勾配という）を求めるものである。
【００３２】
エンジンＥＣＵ６は、車両運動制御装置を構成するもので、アクセル開度検出部１、車速検出部２、画像データ入力部およびナビゲーション装置４から受け取った各種信号および情報に応じて、エンジンやトランスミッションを制御するための各種アクチュエータ７〜９、１０ａ〜１０ｋへの制御信号を出力するものである。具体的には、エンジンＥＣＵ６は、ドライバ要求解釈部１１、補正部１２、パワートレインコーディネータ１３、エンジン制御部１４、トランスミッション制御部１５を有して構成されている。
【００３３】
ドライバ要求解釈部１１は、アクセル開度検出部１および車速検出部２からの信号に基づいてドライバ車両運動のための要求値を解釈するものである。すなわち、ドライバ要求解釈部１１は、ドライバによるアクセル操作量に応じたアクセル開度からドライバの要求を解釈し、そのときの車速に応じてドライバの要求を満たすために必要とされる要求値を求めるようになっている。そして、ここでは要求値として、ドライバ要求駆動トルクが求められるようになっており、このドライバ要求駆動トルクを示すデータが補正部１２に伝えられるようになっている。なお、ここでは、駆動力又は車両の進行方向成分の加速度（登降坂では重力加速度が加算されるため、対地加速度とは一致しない）の変化が一定となるように、アクセル開度に応じた要求値を求めるようにしているが、エンジンパワーの大きな車両の場合にはアクセル開度が小のときと大のときとで変化させても構わない。
【００３４】
補正部１２は、ドライバ要求解釈部１１から伝えられたドライバ要求駆動トルクを環境情報解析部３から入力された自車両の周囲の環境情報、ナビゲーション装置４から得た道路地図情報や曲率ρ、さらには、道路勾配検出部５から得た現在の道路勾配に基づいて補正し、最終的に要求される出力軸トルクを求めるものである。
【００３５】
ここで現在の道路勾配を考慮するのは、図２に示されるように、現在の道路勾配に応じて車両の接地荷重が変化し、図２中の左側のように登坂路の場合には前輪接地荷重が低く、後輪接地荷重が高くなり、右側のように降坂路の場合にはその逆になる。したがって、自車両の周囲の環境情報や道路地図情報および曲率ρに応じてドライバ要求駆動トルクを補正したものを、さらに、現在の道路勾配に応じて補正することで、最終的に要求される出力軸トルクを求めるのである。
【００３６】
例えば、以下のような知見に基づいて出力軸トルクが求められる。
【００３７】
１）前方の道路環境に応じて車両の応答特性を変える。
【００３８】
道路環境として、ドライバが自車両の近くを見がちな状況下では、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするように、最終要求出力軸トルクが設定される。このようにドライバが自車両の近くを見がちな状況の例としては、以下のものがあげられる。
【００３９】
ａ）車速が低い場合。このような場合には近くを見ようとするため、注視距離が短くなる。
【００４０】
ｂ）前方カーブの旋回曲率が大きい（旋回半径が小さい）場合。このような場合には、カーブ内側の接線付近までの距離が近くなり、注視距離が短くなる。
【００４１】
ｃ）勾配が変化する場合。勾配の変化により、ドライバが視認可能な距離が短くなる。例えば、登坂路の場合には視認可能な距離が短くなりがちである。
【００４２】
ｄ）周辺車両が接近してきた場合。ドライバが接近する視認対象を見るため、注視距離が短くなる。
【００４３】
ｅ）交差点近辺や道幅が狭くなる場合。交差点近辺や道路の両側など、ドライバが自車両の近くを見ようとするために、注視距離が短くなる。
【００４４】
ｆ）暗い場所もしくは霧などの場合。ドライバが視認可能な距離が短くなる。
【００４５】
このようにドライバが自車両の近くを見がちな状況であるか否かについて、環境情報解析部３から入力された自車両の周囲の環境情報およびナビゲーション装置４から伝えられた道路地図情報に基づいて補正部１２が解析し、そのような状況に当てはまる場合には、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするように、最終要求出力軸トルクを設定する。
【００４６】
例えば、ドライバ要求駆動トルクが図３（ａ）に示される特性として表されたとすると、補正部１２によって補正された後の最終要求出力軸トルクは、図３（ｂ）に示されるような特性として設定される。
【００４７】
すなわち、ドライバ要求駆動トルクが図３（ａ）に示されるように、急激に立上がり、急激に立下がる矩形状の特性であったとすると、立上がりのときにはトルク反力の影響によって車両が前上がり姿勢となり、立下りのときにもトルク反力の影響によって車両が前下がり姿勢となる。
【００４８】
これに対し、最終要求出力軸トルクは、図３（ｂ）に示されるように、緩やかに立ち上がり、急激に立下がる特性として設定される。これにより、立上がりのときにはトルク反力の影響が少ないため、車両が前上がり姿勢にならず、立下りのときにはトルク反力の影響により前下がり姿勢となる。つまり、車両姿勢は図４（ａ）に示すような状態となる。
【００４９】
逆に、道路環境として、ドライバが自車両の遠くを見がちな状況下では、減速側の応答性を遅く、加速側の応答を早くするように、最終要求出力軸トルクが設定される。このようにドライバが自車両の近くを見がちな状況の例としては、上記ａ）〜ｆ）に示される状況に該当しないような場合、例えば車速が早いとき、直線道路が続くとき、降坂路のとき、周辺車両が存在しないとき、道幅が広いとき、および、明るく見通しのよいときなどが挙げられる。
【００５０】
このようにドライバが自車両の遠くを見がちな状況であるか否かについて、環境情報解析部３から入力された自車両の周囲の環境情報およびナビゲーション装置４から伝えられた道路地図情報に基づいて補正部１２が解析し、そのような状況に当てはまる場合には、減速側の応答性を遅く、加速側の応答を早くするように、最終要求出力軸トルクを設定する。
【００５１】
例えば、ドライバ要求駆動トルクが図３（ａ）に示される特性として表されたとすると、補正部１２によって補正された後の最終要求出力軸トルクは、図３（ｃ）に示されるような特性として設定される。
【００５２】
すなわち、最終要求出力軸トルクは、図３（ｃ）に示されるように、急激に立ち上がり、緩やかに立下がる特性として設定される。これにより、立上がりのときにはトルク反力の影響によって車両が前上がり姿勢となり、立下りのときにはトルク反力の影響を受けず、前下がり姿勢にはならない。
【００５３】
このような最終要求出力トルクを設定する補正部１２のブロック構成の一例を図５に示し、この図を参照して補正部１２の詳細について説明する。
【００５４】
図５に示されるように、補正部１２には、環境情報解析部３から先行車両の距離や相対速度から演算された危険度合いが入力され、ナビゲーション装置４から車両が数秒後に走行するであろう場所の曲率ρと将来の道路勾配が入力され、さらに、道路勾配検出部５から現在の道路勾配が入力される。
【００５５】
そして、第１運動特性指標設定部２１では、環境情報解析部３から入力された危険度合いに応じて変化させるべき運動特性を示す運動特性指標ΔＷｃが求められる。また、絶対値化部２２により、ナビゲーション装置４から入力された曲率ρが絶対値化されたのち、第２運動特性指標設定部２３にて、絶対値化された曲率ρに応じて変化させるべき運動特性を示す運動特性指標ΔＷρが求められる。
【００５６】
同様に、ナビゲーション装置４から入力された将来の道路勾配ｇｆおよび道路勾配検出部５から入力された現在の道路勾配ｇｎに基づき、第３、第４運動特性指標設定部２４、２５にて、道路勾配ｇｆ、ｇｎに応じて変化させるべき運動特性を示す運動特性指標ΔＷｇｆ、ΔＷｇｎが求められる。
【００５７】
そして、第１〜第４運動特性指標設定部２１、２３〜２５それぞれで求められた運動特性指標ΔＷｃ、ΔＷρ、ΔＷｇｆ、ΔＷｇｎそれぞれが加算器２６にて加算または最大値選択され、曲率ρ、先行車両の距離や相対速度といった周辺環境、将来および現在の道路勾配ｇｆ、ｇｎすべてを考慮した場合に変化させるべきと想定される運動特性を示す運動特性指標ΔＷが求まる。この運動特性指標ΔＷに応じて、時定数設定部２７にてフィルタ部２８の時定数τが決定され、フィルタ部２８は時定数τに応じた伝達特性となるフィルタリング処理を行うことで、ドライバ要求駆動トルクが補正されて最終要求出力軸トルクが求められるようになっている。
【００５８】
このように、補正部１２によって最終要求出力軸トルクが設定されると、その設定された最終要求出力軸トルクがパワートレインコーディネータ１３に伝えられるようになっている。
【００５９】
パワートレインコーディネータ１３は、最終要求出力軸トルクを実現するために、エンジンやトランスミッションをどのように制御すれば良いかを決めるものである。具体的には、エンジンが発生させるトルクとして要求される要求エンジントルクと、トランスミッションの自動変速による変速段とを決めるようになっている。これら、要求エンジントルクと変速段が求められると、それぞれ、エンジン制御部１４およびトランスミッション制御部１５に伝えられるようになっている。
【００６０】
エンジン制御部１４は、パワートレインコーディネータ１３から伝えられた要求エンジントルクを実現すべく、各種アクチュエータ７〜９、具体的には、スロットル開度を調整するエンジンスロットル７、燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整機構８、エンジン点火時期を調整する点火装置９へ制御信号を出力するものである。このエンジン制御部１４からの制御信号により、エンジンスロットル７、燃料噴射量調整機構８および点火装置９が制御され、最終的にエンジンにてパワートレインコーディネータ１３から伝えられた要求エンジントルクが発生させられるようになっている。
【００６１】
トランスミッション制御部１５は、パワートレインコーディネータ１３から伝えられた変速段に設定すべく、各種アクチュエータ１０ａ〜１０ｋ、具体的にはトランスミッションに備えられる油圧回路の切り替え用の各ソレノイド１０ａ〜１０ｋへ制御信号を出力するものである。このトランスミッション制御部１５からの制御信号により、各ソレノイド１０ａ〜１０ｋがデュティ駆動され、パワートレインコーディネータ１３から伝えられた変速段に設定されるようになっている。
【００６２】
なお、ここで示したパワートレインコーディネータ１３、エンジン制御部１５およびトランスミッション制御部が、各アクチュエータ７〜９、１０ａ〜１０ｋを駆動するための制御信号を決定する駆動力制御部に相当するものである。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態の車両運動制御システムによれば、ドライバが近くを見がちな状況下では、減速側の応答性を早く、加速側の応答を遅くするように、最終要求出力軸トルクを設定している。このため、車両が前下がり姿勢となり、ドライバに対して減速感や旋回感を与えるような姿勢となる。そして、車両が前下がり姿勢になることで、前輪接地荷重が通常の姿勢の場合と比べて高く、後輪接地荷重が通常の場合と比べて低くなり、実際に減速するときや旋回するときに減速し易いし、旋回もオーバーステア気味にすることが可能となるため、車両の運動特性がドライバに対して与える感覚と同じものとなる。
【００６４】
例えば、カーブ路を走行中には、車両が良く曲がっているという感覚が期待されることになる。このような状況下では車両が前下がり姿勢とされ、オーバーステア気味となることから、実際に車両が良く曲がるような挙動を示すことになる。つまり、車両の運動特性がドライバに対して与える感覚と同じものとなるのである。
【００６５】
また、ドライバが自車両の遠くを見がちな状況下では、減速側の応答性を遅く、加速側の応答を早くするように、最終要求出力軸トルクを設定している。このため、車両が前上がり姿勢となり、ドライバに対して加速感を与え、安心感を与えるような姿勢となる。そして、前上がり姿勢となることで前輪接地荷重が通常の姿勢の場合と比べて低く、後輪接地荷重が通常の姿勢と比べて高くなり、実際に加速するときに加速し易いし、旋回がアンダーステア気味にすることが可能となるため、車両の運動特性がドライバに対して与える感覚と同じものとなる。
【００６６】
例えば、高速道路を直進している際にレーンチェンジを行うような場合には、ドライバが旋回先ではなく直進前方を視認しているため、回転運動よりも横移動的な挙動が期待されることになる。このような状況下では車両が前上がり姿勢とされ、アンダーステア気味となることから、実際に車両が良く曲がるというよりも横移動することで安心感を与えることになる。つまり、車両の運動特性がドライバに対して与える感覚と同じものとなるのである。
【００６７】
参考として、図６に駆動トルク特性に対する前輪荷重や旋回半径の特性、および、そのときの車両の軌跡を示す。この図に示されるように、ドライバが自車両の近くを見がちな状況において設定される駆動トルクによると前荷重特性となり、前輪荷重が高くなってオーバーステア気味になる。逆に、ドライバが自車両の遠くを見がちな状況において設定される駆動トルクによると後荷重特性となり、前輪荷重が低くなってアンダーステア気味になる。
【００６８】
このように、道路環境に応じてドライバ要求駆動トルクを補正することで、道路環境に応じて車両の運動特性を変化させるようにしている。すなわち、実際に要求される駆動力を発生させるための構成要素（本実施形態の場合にはパワートレインコーディネータ１３以降の構成要素）を実現系と呼ぶとすると、道路環境に応じた車両特性を実現するために、実現系よりも上位側の補正部１２において、道路環境に応じてドライバ要求駆動トルクを補正し、下位側となる実現系が実際に発生させる駆動力の応答性を管理するようにしている。これにより、ドライバの意図に合った車両挙動を実現することが可能となる。
【００６９】
したがって、ドライバの意図に反した車両挙動となるために必要とされた修正操作の頻度を低減することが可能となり、運転負荷軽減を図ることが可能となる。また、車両の機械的な構造や道路形状によって変化してしまう車両の運動特性が同じものとなるため、ドライバが走行条件に応じた特性変化を学習しなければならないといった負荷を軽減することも可能となる。
【００７０】
なお、上位側での要求に均一な応答で補償できるように、下位側となる実現系は、エンジンの応答性をエンジン負荷やエンジン回転数によらずに一定となるようにし、ロックアップクラッチ、ギア比の選択、エンジントルクの制御をするのが好ましい。
【００７１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、エンジンＥＣＵ６に補正部１２を備えることによって、道路環境に応じた駆動トルク補正を行うようにしている。しかしながら、補正部１２は、エンジンＥＣＵ６の他のＥＣＵ、例えば車両制御を統合的に行う統合ＥＣＵなどに備えられていても良く、必ずしもエンジンＥＣＵ６に含まれているものとは限らない。もちろん、エンジンＥＣＵ６そのものが統合ＥＣＵに含まれてしまうような場合もあり得る。
【００７２】
また、上記実施形態では、ドライバが要求する駆動力に応じた物理量として車軸トルクを基準として駆動力の調整を行うようにしているが、駆動力に応じた物理量として他のものを用いても良い。
【００７３】
また、上記実施形態では、図５に補正部１２のブロック構成の一例を示して説明したが、これは単なる一例であり、道路環境として図５に示したもの以外の他の要因が考慮されるように運動特性指標ΔＷが決められるようにしても良い。
【００７４】
上記実施形態では、エンジンＥＣＵ６に車速を示す信号を出力する車速検出部２として車速センサ等を例に挙げて説明した。しかしながら、車速センサ等の検出信号に基づいて車載ＥＣＵで車速が演算されているような場合には、その車速を示すデータが車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）を通じてエンジンＥＣＵ６に入力されるようにしても良い。この場合、車速の演算を行った車載ＥＣＵが車速検出部２に相当することになる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態における車両運動制御システムのブロック構成を示す図である。
【図２】現在の道路勾配に対する接地荷重の様子を示した模式図である。
【図３】ドライバ要求トルクに対する最終要求出力軸トルクの関係を示した波形図である。
【図４】前上がり姿勢と前下がり姿勢になる場合の車両の様子を示した模式図である。
【図５】最終要求出力トルクを設定する補正部のブロック構成を示す図である。
【図６】駆動トルク特性に対する前輪荷重や旋回半径の特性、および、そのときの車両の軌跡を示した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…アクセル開度検出部、２…車速検出部、３…環境情報解析部、
４…ナビゲーション装置、５…道路勾配検出部、６…エンジンＥＣＵ、
７…エンジンスロットル、８…燃料噴射量調整機構、９…点火装置、
１０ａ〜１０ｋ…ソレノイド、１１…ドライバ要求解釈部、１２…補正部、
１３…パワートレインコーディネータ、１４…エンジン制御部、
１５…トランスミッション制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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